VARIASI SEKUEN DNA MITOKONDRIA PADA (Equus caballus)

ISBN : 978 – 602 – 95808 – 0 – 8
Seminar Nasional Fakultas Peternakan Unpad
“Pengembangan Sistem Produksi dan Pemanfaatan Sumberdaya Lokal
untuk Kemandirian Pangan Asal Ternak”
VARIASI SEKUEN DNA MITOKONDRIA PADA (Equus caballus)
1)
Romi Zamhir Islami , 2)Muladno dan 2)Cece Sumantri
1)
Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran
2)
Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
Abstrak
Kebijakan genetik untuk meningkatkan kuda lokal Indonesia dengan kuda Thorougbred telah
dilakukan lebih dari 30 tahun yang lalu dan sekarang saatnya kita membutuhkan ulasan atas
kebijakan tersebut. Penelitian ini didesain untuk mengevaluasi database mengenai genetik kuda
pacu. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa berdasarkan analisis DNA
diketahui bahwa kuda lokal Indonesia tidak memiliki sekuen spesifik pada gen 12 S RNA atau
memiliki situs yang konservatif. Kuga lokal Indonesia memiliki kekerabatan yang sangat dekat
dengan kuda lokal jeju dari Korea, sedangkan keturunan kuda G4 secara genetik sangan erat
dengan kuda Thorougbred dibuktikan dengan keberadaannya yang memiliki satu kluster.
Kata kunci : dna mitokondria, 12 s RNA, kuda
Abstract
The genetic policy to up grade the Indonesian native horse with Thorougbred horse
has been done 30 years ago until now and it was needed to review that policy. The
research was designed to evaluate the database about genetic. The result of this
research showed that Indonesian horse didn’t have any specific sequens on 12 S RNA
gens. Indonesia lokal horse have relationship with Korean horse. The G4 (generation 4)
horse in genetic very similar with Thorougbred horse.
Key words : mitchondria dna, 12 s RNA, horse
Pendahuluan
Sistem Persilangan yang dilakukan untuk membentuk kuda pacu Indonesia (KPI) adalah dengan
melakukan upgrading kuda local dengan kuda Thorougbred. Persilangan ini diakhiri setelah terbentuknya
keturunan ke-3 dan keturunan ke-4. Dari keturunan yang dihasilkan tersebut lalu dilakukan perkawinan
antar sesamannya (interse mating) dan terus dilakukan program seleksi sampai terbentuknya KPI saat ini.
KPI yang terbentuk ini di buat standarisasinya dengan diterbitkannya SNI 01-4226-1996. Dinamisme
dunia perkudaan di Indonesia menuntut segala perbaikan disemua lini, salah satunya adalah permasalah
genetik terutama menyangkut pemuliabikan KPI kedepannya. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari
potensi dan mengidentifikasi genetic KPI yang dikembangkan di Indonesia terutama dengan pendekatan
molekuler
Tabel 1. Informasi primer DNA mitokondria
No
Primer
Sekuens primer (5’-3’)
1
L1091 (12 S forward)
5’ AAAAGCTTCAACTGGGATTAGATAC 3’
2
H1478 (12 S revers)
5’ TGACTGCAGAGGGTGACGGGCGGTGT 3’
Metode
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Genetika Hewan Puslitbang Biologi LIPI dan
Laboratorium Teknologi Gen Puspitek Serpong. Kegiatan ini dilaksanaan dari bulan Juli 2005 sampai
Juni 2006. Materi yang digunakan merupakan 4 sampel kuda yang terdiri dari satu kuda lokal, kuda
keturunan ke 4 (G4), Kuda Pacu Indonesia (KPI) dan kuda Thorougbred. Proses yang dilakukan adalah
proses isolasi DNA, proses PCR (polimerse chain Reaction), elektroforesis serta sekuensing
589
ISBN : 978 – 602 – 95808 – 0 – 8
Seminar Nasional Fakultas Peternakan Unpad
“Pengembangan Sistem Produksi dan Pemanfaatan Sumberdaya Lokal
untuk Kemandirian Pangan Asal Ternak”
menggunakan bantuan mesin sekuensing ABI 3130 Genetic analyser. Informasi primer pengapit dna
mitokondria untuk sekuensing disampaikan pada Tabel 1.
Analisis yang dilakukan dengan terlebih dahulu mengidentifikasi nama dan symbol gen yaitu 12 s
RNA dan Cty B ke situs Genbank www. ncbi.ntm.nih.gov (national center of biotechnology) setelah itu
dilakukan aplikasi blastn untuk mengidentifikasi kesamaan gen dengan data genbank. Output tersebut
menghasilkan jumlah kecocokan dan juga detail pensejajaran. Tanda I menunjukan kecocokan, tanda (-)
menunjukan gap dan tanda ( ) atau kosong menunjukan ketidakcocokan. Selanjutkan database yang
didapat dibuat pohon kekerabatan genetic dengan bantuan aplikasi tree view.
Nilai homologi gen dihitung dengan persamaan dibawah ini
P = nd/n, (Nei dan Kumar 2000)
Keterangan :
P = proporsi basa nukleutida yang berbeda
nd = jumalah basa yang berbeda
n = total junlah basa
Analisis pembentukan pohon kekerabatan untuk pensejajaran antar gen hasil sekuensing
menggunakan program Mega 3.1 dengan system UPGMA (unweight pair group method average) dengan
model kimura 2 pairware dan partial deletion pada menu phlogeny.
Hasil dan Pembahasaan
Segmen dari DNA mitokondria kuda lokal Indonesia pada penelitian ini coba di amplifikasi yaitu
bagian 12 S RNA dengan primer 12S. Hasil PCR dengan primer 12 S telah dielektroforesis dan hasilnya
ditampilkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 1. Hasil Elektroforesis hasil PCR gen 12 S RNA pada kuda local Indonesia
Berdasarkan hasil elektroforeisis pada gambar diatas diketahui bahwa DNA yang teramplifkasi
menggunakan primer 12S dengan jumlah basa pada range marker 400 bp. Hasil PCR tersebut kemudian
disekuensing dan hasilnya menunjukan bahwa ternyata hasil PCR tersebut tersekuen sebanyak 419 bp
dengan , komposisi basa nuklueutida T = 20,4%, C = 26%, A= 34,4% dan G = 19,1%.
Hasil dari sekuens dari 12 S RNA kemudian di aligment dengan program blast dengan
menggunakan pembanding sekuen 12 S RNA dari kuda lokal korea, kuda Australia, serta kuda dari luar
negeri (LN 1) dengan kode genbank AY012147, serta kuda luar negeri ke-2 (LN 2) dengan kode genbank
U02581. Hasil blast tersebut disampaikan pada Gambar 2.
590
ISBN : 978 – 602 – 95808 – 0 – 8
Seminar Nasional Fakultas Peternakan Unpad
“Pengembangan Sistem Produksi dan Pemanfaatan Sumberdaya Lokal
untuk Kemandirian Pangan Asal Ternak”
Gambar 2. Hasil blast sekuens 12 S RNA kuda Indonesia dibandingkan kuda lain.
Berdasarkan hasil blast terhadap kuda local Indonesia yang ditampilkan pada gambar 2 menunjukan
bahwa situs atau motif konservatif ditemui disemua sekuens. Situs variable hanya ditemui pada kuda LN
2. Berdasarkan situs konservatif dan situs variable pada kuda Indonesia dengan menggunakan 12 S RNA,
ternyata tidak dapat dijadikan penanda genetik yang baik untuk melihat kespesifikan kuda lokal
Indonesia. Hasil perhitungan jarak genetic dari ke lima kuda tersebut ditampilakan pada Tabel 2.
Tabel 1. Nilai jarak genetic kuda Indonesia menggunakan 12 S RNA dengan data genbank
Kode kuda
Kuda Indonesia
Kuda Jeju
Kuda LN 1 (3) Kuda Australia Kuda LN 2 (5)
(1)
Korea (2)
(4)
1
2
0,00000
3
0,00000
0,00000
4
0,00000
0,00000
0,00000
5
0,00541
0,00541
0,00541
0,00541
-
591
ISBN : 978 – 602 – 95808 – 0 – 8
Seminar Nasional Fakultas Peternakan Unpad
“Pengembangan Sistem Produksi dan Pemanfaatan Sumberdaya Lokal
untuk Kemandirian Pangan Asal Ternak”
Berdasarkan Table 1 diketahui bahwa kuda Indoesia dibandingkan dengan kuda Korea, Kuda LN
1 dan kuda dari Australia memiliki jarak genetik yang sangat dekat. Jarak genetic yang cukup jauh
terdapat pada kuda LN 2. Berdasarkan jarak genetic tersebut kemudian dibuat sebuah pohon filogenetik
yang disampaikan pada gambar 3.
Kuda lokal Indonesia
Kuda Jeju Korea
32
Kuda LN 1
Kuda dari australia
26
Kuda LN 2
Gambar 3. Pohon filogenetik kuda Indonesia dengan data genbank
Berdasarkan pohon filogenetik di atas diketahui bahwa kuda Indonesia mempunyai cluster yang sama
dengan kuda Jeju Korea, serta memiliki kekerabatan yang erat dengan kuda Australia dan LN 1 1, tetapi
dengan kuda LN 2 mempunyai cluster yang berbeda. Kuda lokal Indonesia tersebut kemudian
dialignment dan dibuat sebuah pohon filigenetik yang dibandingkan dengan kuda Thorougbred, Kuda
keturunan ke-4 kuda persilangan kuda Indonesia dengan kuda Thorougbred (G4) serta dibandingkan
dengan kud pacu Indonesia (KPI). Pohon filogenetik perbandingan tersebut ditampilkan pada Gambar 4.
Kuda G4
Kuda Thorougbred
Kuda KPI
Kuda local Indonesia (G0)
Gambar 4 Filogenetik kuda local (G0) dengan KPI, Kuda Thorougbred, Kuda G4
Berdasarkan pohon filogenetik pada gambar 4 diketahui kuda G0 memiliki kekerabatan yang dekat
dengan KPI dan mempunyai kekerabatan yang cukup jauh dengan kuda Thorougbred dan kuda G$
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa berdasarkan analisis DNA diketahui bahwa
kuda lokal Indonesia tidak memiliki sekuen spesifik pada gen 12 S RNA atau memiliki situs yang
konservatif. Kuga lokal Indonesia memiliki kekerabatan yang sangat dekat dengan kuda lokal jeju dari
Korea, sedangkan keturunan kuda G4 secara genetic sangan erat dengan kuda Thorougbred dibuktikan
dengan keberadaannya yang memiliki satu kluster.
Daftar Pustaka
Anderson, et.al. 1981. Sequence and the organization mitochondrial genom. Nature. 290:457-465.
592
ISBN : 978 – 602 – 95808 – 0 – 8
Seminar Nasional Fakultas Peternakan Unpad
“Pengembangan Sistem Produksi dan Pemanfaatan Sumberdaya Lokal
untuk Kemandirian Pangan Asal Ternak”
Aripin AY. 2004. Analisa homologi gen penyandi kode genetic sifat-sifat produksi pada ternak sa[I,
domba dan kambing (tesis). Bogor : Sekolah pascasarjana. Institut Pertanian bogor.
Bowling AT, Ruvinski A. 2000. Genetic aspect of domestication breed and the origine. Didalam :
Bowling AT, Ruvinsky A. editor. The Genetic of horse. New York : Cabi Publishing. Hlm 171242.
[DSN] Dewan Standarisasi Nasional. 1996. Standar Nasional Indonesia Nomor 01/4226/1996 Kuda Pacu
Indonesia. Jakarta DSN.
Kocher et al, 1989. Dynamic of mitochondrial DNA evolution in animal: amplification and sequencing
with conserve primer. Natural Academy science 86:6196-6200.
Mendez JA, Pereira AB, Avelanet R. Dzama K, Jordana J. 2004. mitonchondrial DNA variation and
genetic relationships in Spanish Donkey (Equss asinus). Journal of Animal breeding and Genetics
121:602-611.
Nei M dan Kumar S. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press.
Soeharjono O. 1990. Kuda. Jakarta: Yayasan Pamulang Equestrian Center.
593